• Reparație
• Reparație
• Design interior
• Despre tot
• Despre instalații sanitare

Cine a stabilit regula echilibrului pârghiei fizice. Aplicarea legii echilibrului pârghiei la bloc: regula de aur a mecanicii. IV. Etapa de asimilare a noilor cunoștințe

Secțiuni: Fizică

Tip de lecție: lecția de învățare

Obiectivele lecției:

• Educational:
  • familiarizarea cu utilizarea mecanismelor simple din natură și tehnologie;
  • să-și formeze abilitățile de analiză a surselor de informații;
  • să stabilească experimental regula de echilibru a pârghiei;
  • să formeze capacitatea elevilor de a efectua experimente (experimente) și de a trage concluzii din acestea.
• În curs de dezvoltare:
  • dezvolta capacitatea de a observa, analiza, compara, generaliza, clasifica, intocmeste diagrame, formula concluzii asupra materialului studiat;
  • dezvoltarea interesului cognitiv, a independenței de gândire și a intelectului;
  • dezvoltarea vorbirii orale competente;
  • dezvolta abilități practice.
• Educational:
  • educație morală: dragoste pentru natură, simțul asistenței reciproce camaradele, etica muncii în grup;
  • educaţia culturii în organizarea muncii educaţionale.

Noțiuni de bază:

• mecanisme
• maneta
• umărul puterii
• bloc
• Poartă
• plan înclinat
• pană
• şurub

Echipament: calculator, prezentare, fișă (fișe de lucru), o pârghie pe trepied, un set de greutăți, un set de laborator pe tema „Mecanica, mecanisme simple”.

ÎN CURILE CURĂRILOR

I. Etapa organizatorică

1. Salutare.
2. Determinarea absenților.
3. Verificarea gradului de pregătire a elevilor pentru lecție.
4. Verificarea gradului de pregătire a clasei pentru lecție.
5. Organizarea atenţiei .

II. Pasul de verificare a temelor

1. Dezvăluirea faptului că temele erau făcute de întreaga clasă.
2. Verificarea vizuală a sarcinilor din registrul de lucru.
3. Aflarea motivelor neîndeplinirii sarcinii de către elevi individuali.
4. Întrebări despre teme.

III. Etapa de pregătire a elevilor pentru asimilarea activă și conștientă a noului material

„Aș putea întoarce Pământul cu o pârghie, doar dă-mi un punct de sprijin”

Arhimede

Ghici ghicitori:

1. Două inele, două capete și garoafe în mijloc. ( Foarfece)

2. Două surori s-au legănat - au căutat adevărul, iar când l-au reușit, s-au oprit. ( Cântare)

3. Închinăciuni, plecăciuni - vor veni acasă - se întinde. ( Topor)

4. Ce fel de uriaș minune?
Își întinde mâna spre nori
Lucrând:
Ajută la construirea unei case. ( Macara)

- Privește din nou cu atenție răspunsurile și numește-le într-un singur cuvânt. „Uneltă, mașină” în greacă înseamnă „mecanisme”.

Mecanism- din cuvântul grecesc "????v?" - instrument, clădire.
Mașină- din cuvântul latin " mașinărie" – clădire.

- Se dovedește că un băț obișnuit este cel mai simplu mecanism. Cine știe cum se numește?
- Să formulăm împreună tema lecției: ....
– Deschide caietele, notează data și tema lecției: „Mecanisme simple. Condiții de echilibru a pârghiei.
- Care este scopul pe care ar trebui să-l stabilim astăzi cu tine în lecția...

IV. Etapa de asimilare a noilor cunoștințe

„Aș putea întoarce Pământul cu o pârghie, doar dă-mi un punct de sprijin” - aceste cuvinte, care sunt epigraful lecției noastre, a spus Arhimede în urmă cu mai bine de 2000 de ani. Și oamenii încă își amintesc de ele și trec din gură în gură. De ce? Arhimede avea dreptate?

- Pârghiile au început să fie folosite de oameni în cele mai vechi timpuri.
Pentru ce crezi că sunt?
- Desigur, ca să fie mai ușor de lucrat.
- Prima persoană care a folosit pârghia a fost strămoșul nostru preistoric îndepărtat, care a mutat pietre grele cu un băț în căutarea rădăcinilor comestibile sau a animalelor mici ascunse sub rădăcini. Da, da, pentru că un băț obișnuit care are un punct de sprijin în jurul căruia poate fi rotit este adevărata pârghie.
Există multe dovezi că în țările antice - Babilon, Egipt, Grecia - constructorii foloseau pe scară largă pârghii atunci când ridicau și transportau statui, coloane și pietre uriașe. La acea vreme nu știau de legea pârghiei, dar știau deja bine că pârghia în mâini capabile transformă o sarcină grea într-una ușoară.
Maneta- face parte integrantă din aproape fiecare mașină, mașină-uneltă, mecanism modern. Excavatorul sapă un șanț - „brațul” său de fier cu o găleată acționează ca o pârghie. Șoferul modifică viteza mașinii folosind maneta schimbătorului de viteze. Farmacistul atârnă pulberile pe un cântar de farmacie foarte precis, partea principală a acestor cântare este pârghia.
Săpat paturi în grădină, lopata din mâinile noastre devine și ea o pârghie. Toate tipurile de culbutori, mânere și porți sunt toate pârghii.

- Să ne familiarizăm cu mecanisme simple.

Clasa este împărțită în șase grupe experimentale:

1 studiază planul înclinat.
2 examinează pârghia.
Al 3-lea studiază blocul.
4 examinează poarta.
5 examinează pană.
Al 6-lea examinează șurubul.

Lucrarea se desfășoară conform descrierii propuse fiecărui grup în fișa de lucru. ( Anexa 1 )

Întocmim o diagramă pe baza răspunsurilor elevilor. ( Anexa 2 )

- Cu ce ​​mecanisme v-ați familiarizat...
Pentru ce sunt mașinile simple? …

Maneta- un corp rigid care se poate roti în jurul unui suport fix. În practică, un băț, scândură, rangă etc. pot juca rolul unei pârghii.
Pârghia are un punct de sprijin și un umăr. Umăr- aceasta este cea mai scurtă distanță de la punctul de sprijin la linia de acțiune a forței (adică, perpendiculara coborâtă de la punctul de sprijin la linia de acțiune a forței).
De obicei, forțele aplicate pârghiei pot fi considerate greutatea corpurilor. Una dintre forțele pe care o vom numi forța de rezistență, cealaltă - forța motrice.
Pe imagine ( Anexa 4 ) vezi o pârghie cu brațe egale care este folosită pentru a echilibra forțele. Un exemplu de astfel de aplicare a unei pârghii este o scară. Ce crezi că se va întâmpla dacă una dintre forțe se dublează?
Așa e, cântarul se va dezechilibra (vă arăt la cântare obișnuite).
Crezi că există o modalitate de a echilibra puterea mai mare cu cea mai mică?

Băieți, vă sugerez în timpul mini experiment deduceți condiția de echilibru pentru pârghie.

Experiment

Pe mese sunt pârghii de laborator. Să aflăm împreună cu tine când pârghia va fi în echilibru.
Pentru a face acest lucru, atârnă o sarcină pe cârligul din partea dreaptă, la o distanță de 15 cm de axă.

• Echilibrați maneta cu o singură greutate. Măsurați-vă umărul stâng.
• Echilibrați pârghia, dar cu două greutăți. Măsurați-vă umărul stâng.
• Echilibrați pârghia, dar cu trei greutăți. Măsurați-vă umărul stâng.
• Echilibrați pârghia, dar cu patru greutăți. Măsurați-vă umărul stâng.

- Ce concluzii se pot trage:

• Acolo unde există mai multă forță, există mai puțină pârghie.
• De câte ori a crescut puterea, de câte ori a scăzut umărul,

- Să formulăm regula echilibrului pârghiei:

Pârghia este în echilibru atunci când forțele care acționează asupra ei sunt invers proporționale cu umerii acestor forțe.

- Și acum încercați să scrieți această regulă matematic, adică formula:

F 1 l 1 = F 2 l 2 => F 1 / F 2 \u003d l 2 / l 1

Regula de echilibru pentru o pârghie a fost stabilită de Arhimede.
Din această regulă rezultă că o forță mai mică poate fi echilibrată printr-o pârghie a unei forțe mai mari.

Relaxare: Închideți ochii și acoperiți-i cu palmele. Imaginați-vă o foaie de hârtie albă și încercați să scrieți mental numele și prenumele pe ea. Pune un punct la sfârșitul înscrierii. Acum uitați de litere și amintiți-vă doar punctul. Ar trebui să ți se pară mișcându-se dintr-o parte în alta în mișcări lente și blânde. Ești relaxat... îndepărtează-ți palmele, deschide ochii, ne întoarcem în lumea reală plini de putere și energie.

V. Etapa de consolidare a noilor cunoștințe

1. Continuați fraza...

• Pârghia este... un corp rigid care se poate roti în jurul unui suport fix
• Pârghia este în echilibru dacă... forţele care acţionează asupra acesteia sunt invers proporţionale cu umerii acestor forţe.
• Bratul fortei este... cea mai scurtă distanță de la punct de sprijin la linia de acțiune a forței (adică, perpendiculara a scăzut de la punctul de sprijin la linia de acțiune a forței).
• Forța se măsoară în...
• Levierul se măsoară în...
• Mașinile simple sunt... pârghie și varietățile sale: - pană, șurub; planul înclinat și varietățile sale: pană, șurub.
• Sunt necesare mecanisme simple pentru... pentru a obține un câștig în forță

2. Completați tabelul (pe cont propriu):

Găsiți mecanisme simple în dispozitive

CONTROL RECIPROC

Transferați evaluarea după evaluarea de către colegi la tabelul de autoevaluare.

Arhimede avea dreptate?

Arhimede era sigur că nu există o sarcină atât de grea pe care o persoană să nu o ridice - trebuie doar să folosiți pârghia.
Și totuși Arhimede a exagerat posibilitățile omului. Dacă Arhimede ar fi știut cât de mare este masa Pământului, probabil s-ar fi abținut de la exclamația pe care i-o atribuie legenda: „Dă-mi un punct de sprijin și voi ridica Pământul!”. La urma urmei, pentru a mișca pământul cu doar 1 cm, mâna lui Arhimede ar trebui să parcurgă o distanță de 10 18 km. Se pare că, pentru a mișca Pământul cu un milimetru, brațul lung al pârghiei trebuie să fie mai mare decât brațul scurt de 100.000.000.000 de trilioane. o singura data! Capătul acestui umăr ar fi parcurs 1.000.000 de trilioane. kilometri (aprox.). Și o astfel de călătorie i-ar lua unui om multe milioane de ani!.. Dar acesta este subiectul unei alte lecții.

VI. Etapa de informare a elevilor despre teme, instrucțiuni despre cum să le completeze

1. Rezumat: ce lucruri noi s-au învățat la lecție, cum a funcționat clasa, care dintre elevi a lucrat cu sârguință deosebită (notele).

2. Tema pentru acasă

Tuturor: § 55-56
Pentru cei care doresc: faceți un puzzle de cuvinte încrucișate pe tema „Mecanisme simple în casa mea”
Individual: pregătiți mesaje sau o prezentare „Leverage in wildlife”, „Forța mâinilor noastre”.

- Lecția terminată! La revedere, toate cele bune pentru tine!

O pârghie este un corp rigid care se poate roti în jurul unui punct fix. Se numește punctul fix punct de sprijin. Se numește distanța de la punctul de sprijin până la linia de acțiune a forței umăr această forță.

Starea echilibrului pârghiei: pârghia este în echilibru dacă forțele aplicate pârghiei F1Și F2 tind să-l rotească în direcții opuse, iar modulele de forțe sunt invers proporționale cu umerii acestor forțe: F1/F2 = l2/l1 Această regulă a fost stabilită de Arhimede. Potrivit legendei, el a exclamat: Dă-mi un punct de sprijin și voi ridica pământul .

Pentru pârghie, „regula de aur” a mecanicii (dacă frecarea și masa pârghiei pot fi neglijate).

Aplicând o anumită forță unei pârghii lungi, este posibilă ridicarea unei sarcini cu celălalt capăt al pârghiei, a cărei greutate depășește cu mult această forță. Aceasta înseamnă că, folosind pârghia, puteți obține un câștig în putere. Când folosiți efectul de pârghie, câștigul în putere este în mod necesar însoțit de aceeași pierdere în cale.

Moment de putere. regula momentului

Produsul dintre modulul de forță și brațul său se numește moment de forta.M = Fl , unde M este momentul forței, F este forța, l este brațul forței.

regula momentului: O pârghie este în echilibru dacă suma momentelor forțelor care încearcă să rotească pârghia într-o direcție este egală cu suma momentelor forțelor care încearcă să o rotească în sens opus. Această regulă este valabilă pentru orice corp rigid care se poate roti în jurul unei axe fixe.

Momentul forței caracterizează acțiunea de rotație a forței. Această acțiune depinde atât de forță, cât și de umărul ei. De aceea, de exemplu, atunci când doresc să deschidă o ușă, încearcă să aplice forță cât mai departe de axa de rotație. Cu ajutorul unei mici forțe, se creează un moment semnificativ, iar ușa se deschide. Este mult mai dificil să îl deschideți prin aplicarea unei presiuni în apropierea balamalelor. Din același motiv, o piuliță este mai ușor de deșurubat cu o cheie mai lungă, un șurub este mai ușor de îndepărtat cu o șurubelniță cu mâner mai larg etc.

Unitatea SI a momentului fortei este newtonmetru (1 N*m). Acesta este un moment de forță 1 N, având un umăr de 1 m.

O pârghie este un corp rigid care se poate roti în jurul unui punct fix.

Punctul fix se numește punct de sprijin.

Un exemplu binecunoscut de pârghie este un balansoar (Fig. 25.1).

Când doi oameni într-un leagăn se echilibrează unul pe altul? Să începem cu observații. Desigur, ați observat că doi oameni aflați într-un balansoar se echilibrează unul pe altul dacă au aproximativ aceeași greutate și se află aproximativ la aceeași distanță de punctul de sprijin (Fig. 25.1, a).

Orez. 25.1. Condiția echilibrului balansoarului: a - persoanele de greutate egală se echilibrează între ele atunci când stau la distanțe egale de punct de sprijin; b - oamenii de diferite greutăți se echilibrează între ei atunci când cel mai greu stă mai aproape de fulcr

Dacă acestea două sunt foarte diferite ca greutate, se echilibrează reciproc doar cu condiția ca cel mai greu să stea mult mai aproape de punct de sprijin (Fig. 25.1, b).

Să trecem acum de la observații la experimente: să găsim experimental condițiile pentru echilibrul pârghiei.

Să punem experiență

Experiența arată că sarcinile de greutate egală echilibrează pârghia dacă sunt suspendate la aceeași distanță de fulcr (fig. 25.2, a).

Dacă sarcinile au greutăți diferite, atunci pârghia este în echilibru atunci când sarcina mai grea este de atâtea ori mai aproape de punct de sprijin, de câte ori greutatea sa este mai mare decât greutatea sarcinii ușoare (Fig. 25.2, b, c).

Orez. 25.2. Experimente pentru găsirea stării de echilibru a pârghiei

Condiția de echilibru a pârghiei. Distanța de la punctul de sprijin până la linia dreaptă de-a lungul căreia acționează forța se numește umărul acestei forțe. Fie F 1 și F 2 forțele care acționează asupra pârghiei din partea sarcinilor (vezi diagramele din partea dreaptă a Fig. 25.2). Să notăm umerii acestor forțe ca l 1 și, respectiv, l 2 . Experimentele noastre au arătat că pârghia este în echilibru dacă forțele F 1 și F 2 aplicate pârghiei tind să o rotească în direcții opuse, iar modulele forțelor sunt invers proporționale cu umerii acestor forțe:

F 1 / F 2 \u003d l 2 / l 1.

Această condiție pentru echilibrul unei pârghii a fost stabilită experimental de Arhimede în secolul al III-lea î.Hr. e.

Puteți studia starea de echilibru a pârghiei prin experiența în munca de laborator nr. 11.